工業(yè)電氣設(shè)計(jì)中電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

亓建強(qiáng)

摘要：針對(duì)電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際案例，做了簡(jiǎn)單的論述，提出了工業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的策略，共享給相關(guān)人員參考。從工業(yè)電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究結(jié)果來(lái)說(shuō)，做好電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的把控，充分應(yīng)用電氣智能控制系統(tǒng)和節(jié)能型供配電系統(tǒng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的節(jié)約，同時(shí)有利于推動(dòng)工業(yè)持續(xù)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能;工業(yè)電氣設(shè)計(jì);應(yīng)用要點(diǎn);能源消耗

引言：經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)電氣節(jié)能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)與領(lǐng)域。不過(guò)從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)說(shuō)，受到各類因素的影響，依舊存在著電氣浪費(fèi)的現(xiàn)象，其在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中未能獲得有效推廣以及應(yīng)用。因此，深度分析此課題，提出電氣節(jié)能的應(yīng)用策略，對(duì)助力其在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和發(fā)展，有著重要的意義

一、電氣節(jié)能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的原則

對(duì)于工業(yè)中的電氣設(shè)計(jì)，節(jié)能技術(shù)是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)也響應(yīng)了國(guó)家環(huán)保與節(jié)能的號(hào)召。設(shè)計(jì)時(shí)，需遵循一定原則，以保證設(shè)計(jì)的合理與科學(xué)。具體原則包含3個(gè)方面。第一，經(jīng)濟(jì)性原則。工業(yè)設(shè)計(jì)中，電氣節(jié)能技術(shù)的使用成本較高，需詳細(xì)分析對(duì)工業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)利益與效益的影響，保證電氣節(jié)能技術(shù)使用后資金使用的經(jīng)濟(jì)性，從而提高資金的使用效率。第二，節(jié)能性原則。使用電氣節(jié)能技術(shù)的最終目的是降低能源消耗。第三，適用性原則。工業(yè)電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)需保證工業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行，結(jié)合所用設(shè)備的使用情況和運(yùn)行特點(diǎn)，確保電氣節(jié)能技術(shù)較好地應(yīng)用于電氣設(shè)備。

二、工業(yè)企業(yè)電氣節(jié)能的意義

從工業(yè)企業(yè)的角度來(lái)說(shuō)，實(shí)施電氣節(jié)能對(duì)其具有重要的意義，具體體現(xiàn)如下：（1）符合工業(yè)企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀要求。目前，我國(guó)現(xiàn)行的電氣節(jié)能體制還有著很多漏洞以及缺陷，多數(shù)企業(yè)未能意識(shí)到電氣節(jié)能的意義所在，注重提高生產(chǎn)效益，忽略了資源解決，使得電能被大量浪費(fèi)。對(duì)于此問(wèn)題的控制，要加大對(duì)電氣節(jié)能技術(shù)的深度研究以及應(yīng)用，進(jìn)而推動(dòng)工業(yè)企業(yè)持續(xù)化發(fā)展。（2）助力經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。工業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)化發(fā)展，必須要解決能源消耗問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題。在具體施加中，基于可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)和要求，積極尋求資源和環(huán)境、經(jīng)濟(jì)相互協(xié)調(diào)發(fā)展的路徑。通過(guò)應(yīng)用電氣節(jié)能，提高電能的利用率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

三、我國(guó)工業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

西方歐美國(guó)家在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方面的研究起步較早，上世紀(jì)70年代便已經(jīng)從法律層面作出了一系列規(guī)定，并且取得了顯著成效。而我國(guó)在上世紀(jì)80年代時(shí)期，對(duì)電氣節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)尚處于試點(diǎn)階段，電氣節(jié)能被正式納入到國(guó)家法律法規(guī)中的標(biāo)志是1988年1月1日《節(jié)約能源法》的正式頒布實(shí)施[1]。經(jīng)過(guò)30年發(fā)展，節(jié)能技術(shù)已經(jīng)在廣泛應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域中，但是受多種因素的影響，并未在工業(yè)設(shè)計(jì)中得到良好推廣應(yīng)用，電能浪費(fèi)現(xiàn)象仍然比較突出。首先，對(duì)于工業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)以滿足生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)前提，存在較大的局限性;其次，不同工業(yè)生產(chǎn)工藝存在較大差異，無(wú)法制定統(tǒng)一的電氣節(jié)能標(biāo)準(zhǔn);其次，電氣節(jié)能技術(shù)前提是較高成本的投入，使很多工業(yè)項(xiàng)目業(yè)主都望而卻步，這些都阻礙了電氣節(jié)能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的普及應(yīng)用。由此可見(jiàn)，要想在工業(yè)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能技術(shù)的有效應(yīng)用，減少電能浪費(fèi)現(xiàn)象，仍有很長(zhǎng)的一段路要走。

四、工業(yè)電器設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

1.供配電系統(tǒng)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)

與民用建筑工程相比，工業(yè)電氣的應(yīng)用具有一定的特殊性。工業(yè)電氣的用電負(fù)荷等級(jí)較高，主要原因是涉及到大量的電氣設(shè)備。為保障這些設(shè)備的運(yùn)行，需大量的電力給予支持。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，需保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，通過(guò)減少供電環(huán)節(jié)減少能源消耗。工業(yè)電氣的設(shè)計(jì)中，需遵循同一電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)配電級(jí)數(shù)不超過(guò)兩級(jí)。工業(yè)生產(chǎn)中，使用較多循環(huán)水泵或者壓縮機(jī)，不僅可降低短路容量，減少導(dǎo)體與斷流器的短路耐受等級(jí)，還可降低線路損耗，減小電纜截面面積。

2.變電所需深入負(fù)荷中心

如果工業(yè)生產(chǎn)廠區(qū)較大，需合理設(shè)計(jì)供電半徑。籌劃相關(guān)區(qū)域時(shí)，需合理增加變配電裝置的使用數(shù)量，減少線路使用距離，避免能源損耗。工業(yè)工程規(guī)劃中，如果電氣設(shè)計(jì)工作人員缺少對(duì)總體的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，那么在后期項(xiàng)目出現(xiàn)變配電位置的設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)需調(diào)整總圖，影響整體布局。工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期，需加強(qiáng)與總圖設(shè)計(jì)人員的溝通，深入相關(guān)變電所發(fā)熱負(fù)荷中心，增加變電所。如果處于危險(xiǎn)區(qū)域，需與爆炸的危險(xiǎn)區(qū)域保持足夠的距離。

3.使用功率

因數(shù)補(bǔ)償工業(yè)的電氣設(shè)計(jì)主要是電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，其電纜使用量巨大。由于電纜和電動(dòng)機(jī)屬于感性負(fù)荷，相關(guān)功率因數(shù)出現(xiàn)滯后，將增加變壓器和線路的損耗。供電系統(tǒng)中，需合理選擇電動(dòng)機(jī)和變壓器的容量，減少線路感抗。如果提高自然功率因數(shù)后仍未達(dá)到電網(wǎng)的使用要求，需使用并聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置[3]，以保證使用端的功率數(shù)值達(dá)到國(guó)家規(guī)定要求。同時(shí)，高壓部分的無(wú)功功率由高壓電容器補(bǔ)償，低壓部分的無(wú)功功率由低壓電容器補(bǔ)償。經(jīng)過(guò)補(bǔ)償，降低了變壓器的容量使用要求。設(shè)計(jì)人員需遵循相關(guān)原則，提高設(shè)計(jì)的節(jié)能水平。

4.工業(yè)電器變壓器設(shè)計(jì)

工業(yè)的電氣設(shè)計(jì)工作中，需明確變電所的位置，保證變壓器在變電所中的應(yīng)用與荷載，從而降低變壓器線路的使用量。結(jié)合變壓器的不同，合理選擇材質(zhì)。通常，變壓器的空載損耗不會(huì)發(fā)生很大變化，所以不能消除變壓器的損耗。結(jié)合變壓器的使用環(huán)境，選擇節(jié)能效果較好的變壓器，以減少損耗，提高工作效率。變壓器使用過(guò)程中，存在空載損耗和有載損耗。損耗值的大小主要由變壓器的節(jié)點(diǎn)功率和自身電阻決定。因此，需根據(jù)實(shí)際電阻率選擇較小的變壓器。另外，選擇變壓器時(shí)，需考慮設(shè)備的使用成本。通常，負(fù)載為75%～85%的變壓器使用效果最好。

5.工業(yè)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)

提高電動(dòng)機(jī)的工作效率，可降低電力能源損耗。因此，選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，需嚴(yán)格控制參數(shù)，確認(rèn)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際效率。對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需注意工作效率。如果電動(dòng)機(jī)的工作效率較高，需降低電動(dòng)機(jī)的功率，并結(jié)合實(shí)際用電情況，避免電動(dòng)機(jī)負(fù)載過(guò)量引發(fā)其他問(wèn)題[4]。此外，當(dāng)選擇負(fù)荷較小的電動(dòng)機(jī)時(shí)，可搭配相關(guān)裝置，以減少電動(dòng)機(jī)的能耗，保證節(jié)能效果。最后，控制導(dǎo)線的截面，以降低電動(dòng)機(jī)的電路使用量。

6.工業(yè)電氣線路設(shè)計(jì)

目前，工業(yè)電氣設(shè)計(jì)工作中，線路是重要的組成部分。工業(yè)電氣的設(shè)計(jì)對(duì)線路設(shè)計(jì)要求非常高。實(shí)際電力傳輸時(shí)，將出現(xiàn)不同程度的電能損耗，主要原因是工業(yè)電氣設(shè)備的的理論使用電能與實(shí)際使用電能之間存在差距[5]。為達(dá)到節(jié)能效果，需合理設(shè)計(jì)線路數(shù)量，保證合理的導(dǎo)線截面。設(shè)計(jì)電氣線路時(shí)，需合理設(shè)計(jì)線路路徑并達(dá)到使用要求，以降低電路實(shí)際電阻，提高用電工作效率。

7.推廣應(yīng)用電氣智能控制系統(tǒng)

若想實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能，加大對(duì)電機(jī)設(shè)備的改進(jìn)，能夠獲得不錯(cuò)的效果。在具體實(shí)踐中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)等，優(yōu)化動(dòng)力系統(tǒng)，強(qiáng)化對(duì)電機(jī)運(yùn)行情況的控制力度。通過(guò)建立電氣智能控制系統(tǒng)，減少電能的浪費(fèi)。基于現(xiàn)代化信息技術(shù)，進(jìn)行電氣設(shè)備的開(kāi)發(fā)，提升電氣智能化控制的水平。實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)用電氣系統(tǒng)智能化控制，結(jié)合設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以保持其正常運(yùn)行，同時(shí)減少電能的損耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排[。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電氣節(jié)能在工業(yè)電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，要結(jié)合實(shí)際情況出發(fā)，采取具體的把控措施。在具體實(shí)踐中，通過(guò)分析電能消耗問(wèn)題產(chǎn)生的原因，做好常見(jiàn)因素的把控，最大程度上能夠保證工業(yè)電氣設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，降低電能消耗。

參考文獻(xiàn)

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